Stability and Accuracy of Step Models for Burnup Calculations as an Improvement of Nuclear Fuel Cycle Precision and Logistics

In the paper we describe problems related to steady-state Monte-Carlo burnup calculations of nuclear fuel. The existence of power profile oscillations coupled with Xe135 instabilities in LWR system was shown using code MCB5. The problem comes from instability of staircase point depletion algorithm applied to exponential solution of Bateman equations. The new methodology suggested in literature was implemented and tested. The results of calculations and efficiency of new model are important from the point of view of fuel cycle analysis and nuclear fuel logistics. Precise information about production and consumption of mass of isotopes is desired for planning transport of radioactive materials.

---

W niniejszej pracy opisujemy problem związane z równowagowymi obliczeniami przepałowymi typu Monte-Carlo. Obecność oscylacji profilu mocy sprzężonych z niestabilnością Xe135 w systemach lekko-wodnych została pokazana z użyciem kodu MCB5. Problem pochodzi z niestabilności schodkowego modelu kroku w użyciu do rozwiązań równań Batemana. Nowa metodologia sugerowana w literaturze została zaimplementowana i przetestowana. Wyniki obliczeń i efektywność nowego modelu są istotne z punktu widzenia analizy cyklu paliwowego i logistyki paliw jądrowych. Dokładna informacja o produkcji i konsumpcji izotopów jest cenna przy planowaniu transportu materiałów promieniotwórczych.